ROS文件系统

安装好ROS后，要配置环境变量

# source /opt/ros//setup.bash

直接添加到.bashrc文件最好

第一步：

首先，建立一个工作空间：

$ mkdir -p ~/test_ws/src

跳至src空文件夹

$ cd ~/test_ws/src    注：src是源文件source的缩写

然后初始化工作空间

$ catkin_init_workspace

这个时候src文件目录下有个CMakeLists.txt文件

然后跳到工作空间top层，因为只有这一层这样才能build

$ cd ~/test_ws

$ catkin_make

配置环境变量到该工作空间

export ROS_PACKAGE_PATH=~/test_ws:$ROS_PACKAGE_PATH

或直接加入.bashrc

 //这里只配置到test_ws一级

这个时候test_ws下就有文件夹：build  devel  src

在'devel'文件夹里面你可以看到几个setup.*sh文件。

source这些文件中的任何一个都可以将当前工作空间设置

在ROS工作环境的最顶层

所以需要：

$ source devel/setup.bash

或者加入.bashrc文件

//这里配置到test_ws/src一级

检查是否设置成功：

$ echo $ROS_PACKAGE_PATH

/home/exbot/test_ws/src:/opt/ros/groovy/share:/opt/ros/groovy/stacks

以上一个完整的工作空间就设置好了，以后要编写程序包

都在这个工作空间之下新建。

注：ROS命令行工具，比如roscd roscpp rospack等等都只能切换到那些路径已经包含在ROS_PACKAGE_PATH环境变量中的软件包，要查看ROS_PACKAGE_PATH中包含的路径可以输入：

$ echo $ROS_PACKAGE_PATH

这就是配置环境变量的作用、、、

第二步：创建ROS程序包

首先了解一个程序包的组成：

1、该程序包必须包含catkin compliant package.xml文件

这个package.xml文件提供有关程序包的元信息，也就是基本说明信息，同时还包括重要的依赖包文件声明。

2、程序包必须包含一个catkin 版本的CMakeLists.txt文件，而Catkin metapackages中必须包含一个对CMakeList.txt文件的引用。

3、每个目录下只能有一个程序包。

这意味着在同一个目录下不能有嵌套的或者多个程序包存在

一个包含程序包的简单工作空间看起来就像这样：

命令：catkin_creat_pkg

切换到工作空间下的src文件夹：

$ cd ~/test_ws/src

创建一个test_pack的程序包：catkin_create_pkg  test_pack  std_msgs rospy roscpp

这个程序包依赖于std_msgs、roscpp和rospy;

关于依赖介绍请☞http://wiki.ros.org/cn/ROS/Tutorials/CreatingPackage

这个时候test_pack文件夹下将有

CMakeLists.txt   package.xml  和include  src 文件夹

其中CMakeLists.txt，package.xml是可以也需要自定义的。

第三步：编译程序包

命令：catkin_make

只能在顶层的工作空间（本例子是test_ws）工作空间运行catkin_make，如果在其它文件夹下运行catkin_make，会出现The specified base path "/home/exbot/test_ws/src" contains a CMakeLists.txt but "catkin_make" must be invoked in the root of workspace的提示。

该命令会编译src文件夹下的所有catkin工程。

直接运行catkin_make只会编译test_pack/src这个默认路径下面的源程序，如果你的源代码不在默认工作空间中（~/catkin_ws/src),比如说存放在了my_src中，那么你可以这样来使用

catkin_make:

$ catkin_make --source my_src

$ catkin_make install --source my_src  # (optionally)

catkin_make首先输出它所使用到的每个空间所在的路径

Base path: /home/exbot/test_ws

Source space: /home/exbot/test_ws/src

Build space: /home/exbot/test_ws/build

Devel space: /home/exbot/test_ws/devel

Install space: /home/exbot/test_ws/install

这时候在工作空间下面有几个文件夹：build  devel（development space）  src

没有install space是因为还没有安装这个文件包

具体作用及各个文件介绍详见http://wiki.ros.org/catkin/workspaces#Build_Space

build 目录是build space的默认所在位置，同时cmake 和 make也是在这里被调用来配置并编译你的程序包。devel 目录是devel space的默认所在位置, 同时也是在你安装程序包之前存放可执行文件和库文件的地方。

运行节点

在运行任何节点之前，必须要先运行roscore指令；

运行一个节点：rosrun [package_name]  [node_name]

查看节点的详细信息rosnode [ping/list/info/kill/machine/cleanup]  node_name

关于话题

Rqt：$ rosrun rqt_graph rqt_graph 可以查看节点与节点之间的通信和话题信息图

$ rostopic

rostopic bw [topic_name]    display bandwidth used by topic

rostopic echo [topic_name]  print messages to screen

rostopic hz  [topic_name]  display publishing rate of topic

rostopic list  [topic_name]  print information about active topics（显示所有话题的发布者和订阅者）

rostopic pub  [topic_name]  publish data to topic

rostopic type [topic_name]   print topic type

关于服务

服务（services）是节点之间通讯的另一种方式。服务允许节点发送请求（request） 并获得一个响应（response）。

rossrv show turtlesim/Spawn

float32 x

float32 y//海龟的x，y坐标

float32 theta//海龟的头部的弧度角

string name

---

string name

创建消息和服务

消息：msg文件就是一个描述ROS中所使用消息类型的简单文本文件，它们会被用来生成不同语言的源代码。

服务(srv): 一个srv文件描述一项服务。它包含两个部分：请求和响应。

msg文件存放在package的msg目录下，srv文件则存放在srv目录下。这些文件夹是需要自己新建的。

msg文件实际上就是每行声明一个数据类型和变量名。比如：

 Header header 

 string  child_frame_id

 geometry_msgs/PoseWithCovariance  pose 

 geometry_msgs/TwistWithCovariance  twist

srv文件分为请求和响应两部分，由'---'分隔。下面是srv的一个样例：

int A

int B

---

int Sum

其中 A 和 B 是请求, 而Sum 是响应。

创建一个消息msg文件

$ cd ~/test_ws/src/test_pack //切换到程序包文件夹

$ mkdir msg//在程序包文件夹下面建立一个msg文件夹

$ echo "int num" > msg/Num.msg//定义一个名为num的int型数据。

然后很重要的一步，要将msg文件编译称为C++，python语言的源程序，必须要借助一些依赖文件，所以需要在程序包中的package.xml中写入 

message_generation message_runtime

这两句，没有message_generation

和message_runtime，是因为我们用不到

注：package.xml只是提供了一些说明信息，并不会对实际编译造成影响；

真正起到实际作用的是在CMakeLists.txt 文件中的find package（）中加入依赖项，比如此处使之成为如下形式：

find_package

(catkin REQUIRED COMPONENTS 

 roscpp  

 rospy  

 std_msgs  

 message_generation

)

有时候你会发现，即使你没有调用find_package,你也可以编译通过。这是因为catkin把你所有的package都整合在一起，因此，如果其他的package调用了find_package，你的package的依赖就会是同样的配置。但是，在你单独编译时，忘记调用find_package会很容易出错。

同样，你需要确保你设置了运行依赖：

catkin_package

(  

...  

CATKIN_DEPENDS message_runtime ... 

 ...

)

另外找到如下代码：

# add_message_files(

#   FILES

#   Message1.msg

#   Message2.msg

# )

使之变成这样：

add_message_files

( 

 FILES 

 Num.msg

)

另外必须确定函数generate_messages()被调用了

# generate_messages(

#   DEPENDENCIES

#   std_msgs

# )

使之变成这样：

generate_messages(

 DEPENDENCIES

  std_msgs 

)

关于CMakeLists.txt文件，详情http://wiki.ros.org/catkin/CMakeLists.txt

编写发布器和订阅器

所谓的发布器和订阅器，也即是通过消息进行信息传递的节点。下面将首先介绍编写一个名为“talker”的发布器节点和一个“listener”订阅器节点。

记住：编写一个程序包的程序，都是在程序包内部的src文件里，而不是在外层的工作空间。

cd  ~/test_ws/src/test_pack/src，这个目录下将会储存所有test_pack的源代码。

编写talker.cpp程序文件：

gedit talker.cpp

写好程序，保存。在相同的目录下写好listener.cpp文件

配置好相应的依赖和目标文件路径详情：

http://wiki.ros.org/cn/ROS/Tutorials/WritingPublisherSubscriber%28c%2B%2B%29

编写一个服务和客户节点

所谓的服务（service）和客户（client）,也就是节点，这组节点是通过服务（srv）来进行通信的，srv它是一个文件，我们之前编写过，通过对srv里面的内容进行读写来达到服务节点和客户节点通信的目的。

首先编写一个简单的service节点("add_two_ints_server")，同样源代码在src文件夹下，命名为add_two_ints_server.cpp,复制例程代码：

#include "ros/ros.h"

#include "beginner_tutorials/AddTwoInts.h"

bool add(beginner_tutorials::AddTwoInts::Request  &req, beginner_tutorials::AddTwoInts::Response &res)通过地址改变srv中的值

{  res.sum = req.a + req.b; 

 ROS_INFO("request: x=%ld, y=%ld", (long int)req.a, (long int)req.b); 

 ROS_INFO("sending back response: [%ld]", (long int)res.sum); //返回响应，在之前编写的///srv文件里，响应只有一个int sum

 return true;

}

int main(int argc, char **argv)

{ 

 ros::init(argc, argv, "add_two_ints_server");

 ros::NodeHandle n; 

 ros::ServiceServer service = n.advertiseService("add_two_ints", add); //运行相加的程序段

 ROS_INFO("Ready to add two ints."); 

 ros::spin(); 

 return 0;

}

再编写一个客户（client）节点，命名为add_two_ints_client.cpp

#include "ros/ros.h"

#include "beginner_tutorials/AddTwoInts.h"

#include

int main(int argc, char **argv)//初值个数给argc，初值赋给argv这个数组

{ 

 ros::init(argc, argv, "add_two_ints_client"); 

 if (argc != 3) //输入值不够两个（加文件名共三个）

{    

  ROS_INFO("usage: add_two_ints_client X Y"); 

  return 1; 

 } 

 ros::NodeHandle n; 

ros::ServiceClient client = n.serviceClient("add_two_ints");

//创建一个与add_two_ints的service相关的client

 beginner_tutorials::AddTwoInts srv;//创建一个名为“srv”的srv类，这个srv是我们之前生成的AddTwoInts

 srv.request.a = atoll(argv[1]);  

 srv.request.b = atoll(argv[2]); //一个srv变量下有一组请求变量和一组回应变量，此处是给                           //请求变量赋初值。

 if (client.call(srv))//调用服务，转到服务节点运行 

 {  

  ROS_INFO("Sum: %ld", (long int)srv.response.sum); 

 } 

 else 

 {  

  ROS_ERROR("Failed to call service add_two_ints"); 

  return 1;

  } 

 return 0;

 }

编译节点

再来编辑一下beginner_tutorials里面的CMakeLists.txt，文件位于~/catkin_ws/src/beginner_tutorials/CMakeLists.txt，并将下面的代码添加在文件末尾：

add_executable(add_two_ints_server src/add_two_ints_server.cpp)

target_link_libraries(add_two_ints_server ${catkin_LIBRARIES})

add_dependencies(add_two_ints_server beginner_tutorials_gencpp)

add_executable(add_two_ints_client src/add_two_ints_client.cpp)

target_link_libraries(add_two_ints_client ${catkin_LIBRARIES})

add_dependencies(add_two_ints_client beginner_tutorials_gencpp)

这段代码将生成两个可执行程序"add_two_ints_server"和"add_two_ints_client"，这两个可执行程序默认被放在你的devel space下的包目录下，默认为~/catkin_ws/devel/lib/share/。你可以直接调用可执行程序，或者使用rosrun命令去调用它们。它们不会被装在/bin目录下，因为当你在你的系统里安装这个包的时候，这样做会污染PATH变量。